JPH03169311A - 多層濾過カートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビール，ワイン等のコロイド状物質及び粒子を
多く含む飲料食品の液体濾過を行うのに好適な高性能多
層濾過カートリッジに関するものである． 〔従来の技術〕 従来、この種の高性能多層濾過カートリッジとして、筒
状硬質多孔性コアの外周にハニヵム状に撚糸を巻き付け
て濾過層とし、その濾過層の外周に主要濾材を構威する
不織布状繊維層を設け、その外周に再度ハニカム状に撚
糸を巻き付けた多層濾過筒構造が知られている。（実開
昭５８−１３７４０６号公報） 本来、前述のハニカム状撚糸フィルタ（一般にワインド
フィルタという〉に用いられる撚糸は大番手で甘撚いで
ある．このため、コロイド物質と粒子の濾過は糸と糸の
間を通って濾過させる糸間空間濾過及び糸を構威する微
細繊維の間を迂回通過させる微細繊維空間濾過とを同時
に行わさせることにより濾過処理が効率的になる． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、従来の多層濾過筒構造の場合、前記のよ
うにハニカム状撚糸フィルタ二層の中間に主要濾材とな
る不織布繊維を濾過精度を調節する目的で円周方向に張
力を掛けて巻いている．この場合、糸間空間は維持され
るが微細繊維空間が極めて少なくなり、濾過寿命が短く
なると同時にコロイド状物質と粒子の濾過に最も有効な
微細繊維の毛羽が細状になるため、コロイド状粒子の濾
過除去に効果がなくなる。

換言すれば、撚糸の濾過層の部分に張力に起因する圧擦
むらによる変形が発生し、それに伴って、糸間空間濾過
とｍｍｍ維濾過との相互濾過作用のメカニズムに悪影響
を与えている． 更に、ハニカム状撚糸フィルタを用いて効率的、かつ長
寿命にコロイド粒子を濾過するためには、ハニカム状巻
き厚さは１５ｍｍ〜２０ｍが最適であるが、従来の多１
）！過筒の構造ではハニカム状巻き厚さが半分以下に押
えられるという問題も存在する． 本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、ハ
ニカム状撚糸フィルタの特徴である糸間空間濾過及び微
細繊維空間濾過との相互濾過作用のメカニズムを生かし
ながら、コロイド状物質と粒子を効果的に濾過できると
共に濾過寿命を大巾に延ばすことができる多層濾過カー
トリッジを提供することにある。

（ｉ！！！８を解決するための手段〕 上記した目的は、　筒状硬質多孔性コアの外周に濾過層
を設けられ、飲料食品中に含まれるコロイド状物質、粒
子を捕捉濾過するための多層濾過カートリッジにおいて
、上記筒状硬質多孔性コア外周に不織布繊維をロール状
に巻きつけた濾過層を設け、該濾過層の外周にハニカム
巻きした撚糸の濾過層を構威することによって達威され
る。

〔作用〕

本発明の多層濾過カートリンジは、不織布濾過層が撚糸
による濾過層の中間に介在することなく、筒状硬質多孔
性コアの外周に不織布濾過層及び撚糸による濾過層が形
威される。したがって、従来のような不織布濾過層の内
部側に配置される撚糸の濾過層における張力による圧搾
むら等が生じることがなく、不織布繊維の特性である繊
維構造体中の繊維分布が均一で、かつ糸表面と糸内部と
の密度差がなく、撚糸と比べて濾過孔径が均一となり、
大きい空間率又は空隙率を有するため、粒子保有率が大
きくなる． したがって、多層濾過カートリッジの外側から内側へ濾
過用液体を通過させた場合、選択透過性が良好で透水量
の大きなスキン層形戒と共にフィルタマトリックス構造
全体にわたる吸着現象と曲がりくねった流路によるメカ
ニカルな浦捉条件とが多機能的に働き、フィルタカート
リッジの濾材の外層から内層へ沿って均一な溶質層形或
がなされるため、膜機能の低下を飛躍的に延長可能にさ
せる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の多層濾過カートリッジの縦断面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ線断面図である．この多層濾過カ
ートリッジは、中心部にコアとしての筒状硬質多孔体工
を備え、その外周に不織布が円周方向に張力を加えられ
ながら多層状に巻き付けられた不織布′ａ過層２が形威
されている。

図中、濾過層３は、撚糸を不織布濾過層２に巻き付けて
得られる編み目（以下、マトリックスという）と内部濾
材のつぶれによって生じる密度勾配を有する外部濾過層
３が形威され、外部濾過層３の外周側には保護ゲージと
してのネソトカバー４が設けられている． 上記した多層濾過筒５の軸方向両端部にはそれぞれ樹脂
製のエンドキャップ６．７が嵌着されている．エンドキ
ャップ６は環状に構威され、環状補強材８、ゴム製のＯ
リング９を介してコロイド状物質及び粒子が捕捉除去さ
れたビール，ワイン等の処理流体の流出路に連通してい
る．エンドキャップ７は多層濾過筒５の一端部を閉塞す
る構造となっている． 筒状硬質多孔体ｌは、一定の機械的強度を有すると共に
ビール．ワイン等の被処理流体により材質に変化が生ぜ
ず、かつ処理流体の流体品質に影響を及ぼすような成分
が漏出しないものであれば、特に制約はない。

筒状硬質多孔体１に用いられる材質としては、合戊樹脂
、錆を生しない金属が好ましく、これらの例として、例
えば、ポリオレフィン，ナイロン等の合威樹脂、ステン
レス（ＳＵＳ３０４．ＳＵＳ３１６）等が好適である， 不織布濾過層２を構成する不織布としては、ポリエステ
ル，ポリプロピレン，ナイロン，テフロン等の樹脂製の
不織布、スパンボンド，メルトブローン又はニードルパ
ンチ等が好ましい．これらの不織布としては、線径の平
均が０．５μｍ−１５μｍｍ、ｔＩＩＡ維間孔径平均が
０．５，ｃ＋ｍ−１０ｕｎが好ましい． 不織布濾過層２の厚みが４ｆｌよりも薄いと、空間率又
は空隙率が小さくなり、粒子捕捉、に問題を生じること
となり、又不織布濾過層２の厚みが１０ｍｍよりも厚い
と、標準カートリンジ外径寸法が約７０ｍに規定されて
いるのでワインドフィルターの厚さが所定の長さに達せ
ず、その為に特にコロイド物質と粒子のｔｅｌ捉に影響
し、濾過寿命が短命となりやすい．したがって、これら
の不織布を筒の径方向厚さが４ｆｌから１０ｍ程度とな
るように筒状硬質多孔体１に巻き付けることが望ましい
． 外部濾過層３を構威する撚糸としては、例えハ、ポリプ
ロピレン，漂白コソトン．ビスコースレーヨン，ナイロ
ン又はグラスファイバー等の撚糸が有効であり、これら
の撚糸を編み目状に巻き付ける．ここで大番手の線径の
平均は５μｍ〜２０μｍがよく、この大番手の起毛状撚
糸の平均線径は１關〜Ｉｏｎが有効である． 外部濾過層３の厚みが１５ｍよりも薄いと、コロイド物
質と粒子の捕捉に影響し、濾過寿命が短命となり、又外
部濾過層３の厚みが２０關よりも厚いと、標準カートリ
ッジ外径寸法が約Ｔｏｗに規定されているので構造上不
織布繊維の濾過層とワインドフィルター層を構成した高
性能濾過カートリッジの製作が不可能となる．したがっ
て、外部濾過層３の厚みは、筒の径方向に厚さ１５ｗ〜
２００程度の厚さとなるように巻き付けることが望まし
い． 次に筒状硬質多孔体１，不織布濾過層２，外部濾過層３
を形威した後、これを樹脂製の筒状ネソトカバー４内に
嵌挿し、その両端を一定の荷重下で加熱溶融して一体化
する．更にエンドキャンプ６．７を各々一定の荷重下で
融着固定化する．ビール，ワイン等のコロイド状物質及
び粒子を含む被処理流体は、ネントカバーの外部側から
ネソトカバー４、外部濾過層３，不織布濾過層２，筒状
硬質多孔体ｌを経て筒状硬質多孔体ｌの内部を流れてエ
ンドキャップ６の開口部を経て所定の流出路に流出する
． 次に具体的な例を挙げて本発明の作用効果を更に詳細に
説明する． 外径φ３６ｍｍｍ、長さ７５０關のボリブロピレン製筒
状硬質多孔性（筒状硬質多孔体）１のコアに幅７５０Ｍ
，線径平均５μ、繊維間孔径平均３μのボリブロビレン
製不織布を円周方向に張力を加えながら厚さ８ｆｉ程度
になるまで多層状に巻き付けて不織布濾過層２を形成し
た． この不織布濾過層２の外周にボリブロピレン製の線径平
均１２μｍからなる大番手の平均線径３ｎの起毛撚糸を
限界張力をかけながら外径φ６２關になるまでクロス巻
きにして外部濾過層３を形成した． 得られた円筒状濾過材に内径φ６３ｎ，長さ７５０關の
ボリプロビレン製円筒状ネソトカバー４を挿入し、その
両端を２４０℃〜２６０で加熱溶融して、約２０ｋｇ荷
重下で溶融固定した．再びその両端を２４０℃〜２６０
℃で加熱熔融して、一方は開口したポリプロピレン製エ
ンドキャップ６を、他方は開口していないポリプロピレ
ン製エンドキャンプ７を、それぞれ約２０ｋｇ荷重下で
融着固定化した． 得られた多層濾過カートリッジはビールの濾過において
４５０＆Ｚ／本の寿命実績であり、従来のフィルタカー
トリッジ２００＆ｊ／本の寿命と比較して２倍以上の濾
過寿命の或果を上げた．〔発明の効果〕 本発明の多層濾過カートリソジを珪藻土濾過機等のデプ
スフィルタで濾過されたビールの濾過に利用することに
よって、ビール中に存在する珪藻土粒子、並びに酵母（
但し、存在酵母の約７％である。）をはじめとして、糖
やタンパク賞で形威された数μｍのコロイド粒子及びそ
の他の凝集した混濁物質等を清澄濾過するのに最適であ
る．また、従来のフィルタカートリッジでは短寿命であ
るためにビールのコスト面に大きく影響するという問題
を解決し、本発明の多層濾過カートリソジは高濾過性能
を有し、しかも長寿命である．更に、本発明の多層濾過
カートリッジはビール及びワイン清澄濾過以外にも広く
清酒の濾過をはしめとして、他の飲料食品類の濾過に利
用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多層濾過カートリ７ジの縦断面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ善断面図である．ｌ・・・・・・
筒状硬質多孔体 ・・・・・・不織布濾過層 ・・・・・・外部濾過層 ・・・・・・不ソトカバー ・・・・・・円筒状濾過材 ・・・・・・エンドキャップ ・・・・・・補強材 ・・・・・・Ｏリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状硬質多孔性コアの外周に濾過層を設けられ、
   飲料食品中に含まれるコロイド状物質、粒子を捕捉濾過
   するための多層濾過カートリッジにおいて、上記筒状硬
   質多孔性コア外周に不織布繊維をロール状に巻きつけた
   濾過層を設け、該濾過層の外周にハニカム巻きした撚糸
   の濾過層を構成していることを特徴とする多層濾過カー
   トリッジ。
2. （２）上記不織布繊維の濾過層の厚さを４ｍｍ〜１０ｍ
   ｍ、上記撚糸の濾過層の厚さを１５ｍｍ〜２０ｍｍとし
   たことを特徴とする請求項（１）記載の多層濾過カート
   リッジ。